连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法，即首先根据物理学中应变的定义，得到应变值计算公式，针对圆弧形板材，得到板材的应变值ε计算公式，由连铸板坯自结晶器出口经足辊后进入零号扇形段的工况，建立直角坐标系，得到连铸板坯弯曲后曲线的各点坐标，并建立关于板坯厚度、足辊与零号扇形段间距、零号扇形段错位量、曲线曲率半径的方程式，据此得到曲线曲率半径并代人板材的应变值ε计算公式，从而得到连铸板坯在结晶器出口产生的应变值。本计算方法可得到由结晶器足辊错位导致的连铸板坯应变值，根据该应变值判断是否超出允许范围，保证了连铸板坯的质量，避免了可能产生的生产事故。

【技术实现步骤摘要】
连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法
本专利技术涉及一种连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法。
技术介绍
连铸板坯从结晶器弯月面开始到完全凝固并被矫直为止，承受着各种外力和内力，并产生各种变形。常见的有钢水静液压力造成的鼓肚变形、扇形段辊子不对中产生的拉伸变形以及在矫直区产生的矫直变形。此外，还有因零号扇形段辊列与结晶器足辊发生错位而引起的变形，在此简称结晶器足辊错位变形。在已有的研究中对常见的变形都给出了计算公式，唯独结晶器足辊错位变形没有一个明确的计算方法。铸坯在连铸机各点产生的变形都有一个允许范围，超出这个范围就会导致质量问题，严重的将会出现漏钢等生产事故。铸坯出结晶器口时坯壳相对比较薄，因此，计算结晶器足辊错位应变值，进而控制铸坯的变形量，有着重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法，利用本计算方法可得到由结晶器足辊错位导致的连铸板坯应变值，根据该应变值判断是否超出允许范围，保证了连铸板坯的质量，避免了可能产生的生产事故。为解决上述技术问题，本专利技术连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法包括如下步骤：步骤一、根据物理学中应变的定义，得到应变值计算公式：步骤二、针对圆弧形板材，板材厚度S，过圆心作两条射线，得到外圈弧长△S’、板材中心线弧长△S、板材中心线曲率半径r，则根据公式(1)得到板材的应变值ε计算公式：步骤三、连铸板坯自结晶器出口经足辊后进入零号扇形段，连铸板坯分别与足辊相交于A点和B点、与零号扇形段第一辊组相交于C点和D点，设足辊与零号扇形段第一辊组间距为L、错位量为d，由于零号扇形段偏移，连铸板坯弯曲成曲线形状，以A为原点建立直角坐标系，得到曲线AC，曲线AC的中点为A1，并曲线AC由圆弧AA1和圆弧A1C连接而成，圆弧AA1对应的半径为r1+S1/2，其中r1为连铸板坯弯曲后的曲率半径，S1为A点处连铸板坯的厚度，在直角坐标系中A、A1、C点的坐标分别为(0,0)、(L/2,d/2)、(L,d)，则得到方程式：(r1+S1/2)2＝L2/4+(r1+S1/2-d/2)2步骤四、根据公式(3)，将连铸板坯弯曲后的曲率半径r1的计算公式(4)代入，得到连铸板坯由于零号扇形段偏移后的应变值ε：根据公式(5)，足辊与零号扇形段第一辊组间距L为常数，连铸板坯的厚度S1为常数，通过确定零号扇形段偏移的错位量为d，即可得到连铸板坯在结晶器出口产生的应变值。由于本专利技术连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法采用了上述技术方案，即首先根据物理学中应变的定义，得到应变值计算公式，针对圆弧形板材，得到板材的应变值ε计算公式，由连铸板坯自结晶器出口经足辊后进入零号扇形段的工况，建立直角坐标系，得到连铸板坯弯曲后曲线的各点坐标，并建立关于板坯厚度、足辊与零号扇形段间距、零号扇形段错位量、曲线曲率半径的方程式，据此得到曲线曲率半径并代入板材的应变值ε计算公式，从而得到连铸板坯在结晶器出口产生的应变值。本计算方法可得到由结晶器足辊错位导致的连铸板坯应变值，根据该应变值判断是否超出允许范围，保证了连铸板坯的质量，避免了可能产生的生产事故。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为连铸板坯在结晶器出口弯曲变形的示意图；图2为本方法中圆弧形板材应变值计算的示意图；图3为本方法中直角坐标系的示意图。具体实施方式本专利技术连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法包括如下步骤：步骤一、根据物理学中应变的定义，得到应变值计算公式：步骤二、如图2所示，针对圆弧形板材1，板材1厚度S，过圆心作两条射线11和12，得到外圈弧长△S’、板材中心线13弧长△S、板材中心线13曲率半径r，则根据公式(1)得到板材1的应变值ε计算公式：步骤三、在连铸机正常生产过程中，连铸板坯从结晶器出来通过足辊的竖直导向进入零号扇形段，但当足辊与零号扇形段发生错位时，连铸板坯就会被弯曲；如图1和图3所示，连铸板坯2自结晶器3出口经足辊4后进入零号扇形段5，连铸板坯2分别与足辊4相交于A点和B点、与零号扇形段5第一辊组51相交于C点和D点，设足辊4与零号扇形段5第一辊组51间距为L、错位量为d，由于零号扇形段5偏移，连铸板坯2弯曲成曲线6形状，以A为原点建立直角坐标系，得到曲线AC，曲线AC的中点为A1，并曲线AC由圆弧AA1和圆弧A1C连接而成，圆弧AA1对应的半径为r1+S1/2，其中r1为连铸板坯2弯曲后的曲率半径，S1为A点处连铸板坯2的厚度，在直角坐标系中A、A1、C点的坐标分别为(0,0)、(L/2,d/2)、(L,d)，则得到方程式：(r1+S1/2)2＝L2/4+(r1+S1/2-d/2)2步骤四、根据公式(3)，将连铸板坯弯曲后的曲率半径r的计算公式(4)代入，得到连铸板坯由于零号扇形段偏移后的应变值ε：根据公式(5)，足辊与零号扇形段第一辊组间距L为常数，连铸板坯的厚度S1为常数，通过确定零号扇形段偏移的错位量为d，即可得到连铸板坯在结晶器出口产生的应变值。利用本方法针对某一连铸机进行连铸板坯应变值的计算，取L＝100mm,在不同的S1、d值下，根据公式(5)得到连铸板坯应变值ε如下表：根据连铸机工程设计中对连铸板坯应变值ε的允许值，一般连铸板坯应变值ε小于0.3％。表中当d＝0.5，S1＝30和S1＝40时，连铸板坯应变值超出允许范围，为易出现质量问题或发生生产事故的变形率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、根据物理学中应变的定义，得到应变值计算公式：???????（1）步骤二、针对圆弧形板材，板材厚度S，过圆心作两条射线，得到外圈弧长△S’、板材中心线弧长△S、板材中心线曲率半径r，则????????????????????????????（2）根据公式（1）得到板材的应变值计算公式：???????????????（3）步骤三、连铸板坯自结晶器出口经足辊后进入零号扇形段，连铸板坯分别与足辊相交于A点和B点、与零号扇形段第一辊组相交于C点和D点，设足辊与零号扇形段第一辊组间距为L、错位量为d，由于零号扇形段偏移，连铸板坯弯曲成曲线形状，以A为原点建立直角坐标系，得到曲线AC，曲线AC的中点为A1，并曲线AC由圆弧AA1和圆弧A1C连接而成，圆弧AA1对应的半径为r+S/2，其中r为连铸板坯弯曲后的曲率半径，S为A点处连铸板坯的厚度，在直角坐标系中A、A1、C点的坐标分别为(0,0)、(L/2,d/2)、(L,d)，则得到方程式：??????????????????????????????????????（4）步骤四、根据公式（3），将连铸板坯弯曲后的曲率半径r的计算公式（4）代入，得到连铸板坯由于零号扇形段偏移后的应变值ε：?????????????????????????????（5）根据公式（5），足辊与零号扇形段第一辊组间距L为常数，连铸板坯的厚度S为常数，通过确定零号扇形段偏移的错位量为d，即可得到连铸板坯在结晶器出口产生的应变值。2012101515877100001dest_path_image002.jpg,2012101515877100001dest_path_image004.jpg,2012101515877100001dest_path_image006.jpg,2012101515877100001dest_path_image008.jpg,2012101515877100001dest_path_image010.jpg,2012101515877100001dest_path_image012.jpg,dest_path_image014.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种连铸板坯在结晶器出口产生应变的计算方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、根据物理学中应变的定义，得到应变值计算公式：步骤二、针对圆弧形板材，板材厚度S，过圆心作两条射线，得到外圈弧长△S’、板材中心线弧长△S、板材中心线曲率半径r，则根据公式(1)得到板材的应变值ε计算公式：步骤三、连铸板坯自结晶器出口经足辊后进入零号扇形段，连铸板坯分别与足辊相交于A点和B点、与零号扇形段第一辊组相交于C点和D点，设足辊与零号扇形段第一辊组间距为L、错位量为d，由于零号扇形段偏移，连铸板坯弯曲成曲线形状，以A为原点建立直角坐标系，得到曲线AC，曲线AC的中点为A1，并曲线AC...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，徐家倬，
申请(专利权)人：上海宝钢工业技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：